铁离子辅助银纳米线的生长过程及其柔性透明导电薄膜的制备与性能研究
发布时间：2021-09-29 16:16
随着电子器件和设备朝着可移动、轻便、可弯曲变形的方向发展,新型柔性透明导电薄膜材料得到了快速发展。相较于传统硬质导电材料而言,新型柔性透明导电薄膜材料,不仅具有传统材料优异的光学透明性和低的表面电阻,而且可以在弯曲状态下使用。在各种柔性透明导电薄膜材料中,基于银纳米线的柔性透明导电薄膜因其优异的性能和低的制备成本成为最近十几年的研究热点。银纳米线的制备方法已有很多,其中多元醇还原法是制备银纳米线最常用的方法。但多元醇还原法在制备银纳米线时需加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）来控制银纳米线的生长,导致最终制备的银纳米线表面会有PVP包覆,影响银纳米线的导电性能,而除去PVP的方法又是耗时费力的。因此,本文创新地提出使用离子型辅助剂铁离子作为生长控制剂来制备银纳米线,并重点研究了银纳米线的生长过程。结果表明:铁离子辅助银纳米线的生长主要经历三个阶段,第一阶段银离子被还原生成银晶种,第二阶段晶种继续生长成为初级晶体,第三阶段铁离子通过包覆在银纳米晶体的特定表面,促使初级晶体生长成为银纳米棒,并最终生长为银纳米线。当两条生长中的银纳米线末端相互接触时,有可能“自接合”在一起形成一条具有钝角的银纳米线...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
柔性电子器件a柔性显示器b柔性太阳能电池c柔性电子皮肤d柔性触摸屏
图 1-2 银纳米线生长机理示意图[48]纳米线导电薄膜的制备性能透明导电材料的发展对纳米结构的应用提出了越来越高的要求[49了实现纳米线网络的随机有序化，有必要开发简单、可靠、成本低廉的络制作技术[50]。制备这样的网络也是控制所制备的导电薄膜电学和光学键一步[51; 52]。机纳米线网络可以很容易和低成本地通过溶液技术来实现：喷凃[53; 54][55; 56]、旋凃[57-59]、棒涂覆[60-64]、真空抽滤[65]等方法。所有这些技术都进行，不需要任何真空设备。最重要的是，像喷涂这样的技术很容易实生产的。这种溶液过程制备的导电薄膜已经证明了能够集成到诸如有机池这样的电子器件中。
图 1-3 银纳米线导电薄膜的制备工艺 a 旋凃 b 喷涂 c 真空抽滤 d 棒涂覆获得均匀和可控的纳米线排列的方法引起了人们越来越多的兴趣。氧化物纳米模板，如阳极氧化铝，被用来分离和排列金属纳米线。聚二甲基硅氧烷印模也已经成功地用于干燥转移印刷。大量的原始技术如可控浸涂、微流聚集、电场/磁场辅助技术、逐层组装、直接凹版印刷、静电纺丝等都曾用来生产高质量的有序纳米线阵列。器件集成最需要解决的问题之一是表面粗糙度和纳米线间的接触电阻。前者可以通过分层来解决，以防止纳米线的滑移的发生，如 Zeng 等[67]人用湿化学方法在透明聚合物中嵌入纳米线，或在两个 ZnO 层之间插入金属纳米线网络。通过等离子体焊退火可以降低纳米线间的接触电阻。Klan 等[68]通过在银纳米线表面包覆 ZnO 粒子提高薄膜的稳定性。最后，提高热环境稳定性是将纳米结构集成到器件中的关键问题。在氧化物
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于银纳米线的柔性透明导电薄膜的研究[J]. 孙旭,黄英,王雷,丁晓,王艳丽. 材料开发与应用. 2013(06)
[2]多壁碳纳米管的制备与可见光催化性能[J]. 王海,欧阳科,谢珊,王倩影,陈哲. 环境科学与技术. 2013(07)
[3]溶液稳定、高导电性波纹状石墨烯片(英文)[J]. 范承伟,张新,陈胜,王海芳,曹傲能. 物理化学学报. 2012(10)
[4]柔性透明导电薄膜的制备及其发展前景[J]. 何维凤,赵玉涛,李素敏,李长生. 材料导报. 2005(03)
[5]柔性透明导电薄膜的研究现状、应用及趋势[J]. 赵玉涛,何维凤,李素敏,李长生. 江苏大学学报(自然科学版). 2005(01)
硕士论文
[1]银纳米线透明电极的制备及可靠性防护研究[D]. 于春宇.哈尔滨工业大学 2017
[2]超细银纳米线的合成与形貌调控[D]. 贾丹.中国科学技术大学 2017
[3]银纳米线柔性压力传感器的制备及响应特性优化研究[D]. 全勇.电子科技大学 2017
[4]石墨烯/银纳米线透明电极的制备及其应用研究[D]. 邓波波.电子科技大学 2017
[5]超细银纳米线制备及其在电催化与超级电容器方面的应用研究[D]. 高振.天津理工大学 2017
[6]基于银纳米线的柔性薄膜压力传感器的研究[D]. 许杰.天津工业大学 2017
[7]银纳米线柔性透明导电薄膜自组装制备与性能[D]. 濮丹凤.南京邮电大学 2016
[8]银纳米线透明导电蒲膜的制备与性能研究[D]. 岳情情.鲁东大学 2016
[9]聚合物/银纳米线复合材料的制备及其光、电性能研究[D]. 钱小立.山东大学 2016
本文编号：3414029
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
柔性电子器件a柔性显示器b柔性太阳能电池c柔性电子皮肤d柔性触摸屏
图 1-2 银纳米线生长机理示意图[48]纳米线导电薄膜的制备性能透明导电材料的发展对纳米结构的应用提出了越来越高的要求[49了实现纳米线网络的随机有序化，有必要开发简单、可靠、成本低廉的络制作技术[50]。制备这样的网络也是控制所制备的导电薄膜电学和光学键一步[51; 52]。机纳米线网络可以很容易和低成本地通过溶液技术来实现：喷凃[53; 54][55; 56]、旋凃[57-59]、棒涂覆[60-64]、真空抽滤[65]等方法。所有这些技术都进行，不需要任何真空设备。最重要的是，像喷涂这样的技术很容易实生产的。这种溶液过程制备的导电薄膜已经证明了能够集成到诸如有机池这样的电子器件中。
图 1-3 银纳米线导电薄膜的制备工艺 a 旋凃 b 喷涂 c 真空抽滤 d 棒涂覆获得均匀和可控的纳米线排列的方法引起了人们越来越多的兴趣。氧化物纳米模板，如阳极氧化铝，被用来分离和排列金属纳米线。聚二甲基硅氧烷印模也已经成功地用于干燥转移印刷。大量的原始技术如可控浸涂、微流聚集、电场/磁场辅助技术、逐层组装、直接凹版印刷、静电纺丝等都曾用来生产高质量的有序纳米线阵列。器件集成最需要解决的问题之一是表面粗糙度和纳米线间的接触电阻。前者可以通过分层来解决，以防止纳米线的滑移的发生，如 Zeng 等[67]人用湿化学方法在透明聚合物中嵌入纳米线，或在两个 ZnO 层之间插入金属纳米线网络。通过等离子体焊退火可以降低纳米线间的接触电阻。Klan 等[68]通过在银纳米线表面包覆 ZnO 粒子提高薄膜的稳定性。最后，提高热环境稳定性是将纳米结构集成到器件中的关键问题。在氧化物
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于银纳米线的柔性透明导电薄膜的研究[J]. 孙旭,黄英,王雷,丁晓,王艳丽. 材料开发与应用. 2013(06)
[2]多壁碳纳米管的制备与可见光催化性能[J]. 王海,欧阳科,谢珊,王倩影,陈哲. 环境科学与技术. 2013(07)
[3]溶液稳定、高导电性波纹状石墨烯片(英文)[J]. 范承伟,张新,陈胜,王海芳,曹傲能. 物理化学学报. 2012(10)
[4]柔性透明导电薄膜的制备及其发展前景[J]. 何维凤,赵玉涛,李素敏,李长生. 材料导报. 2005(03)
[5]柔性透明导电薄膜的研究现状、应用及趋势[J]. 赵玉涛,何维凤,李素敏,李长生. 江苏大学学报(自然科学版). 2005(01)
硕士论文
[1]银纳米线透明电极的制备及可靠性防护研究[D]. 于春宇.哈尔滨工业大学 2017
[2]超细银纳米线的合成与形貌调控[D]. 贾丹.中国科学技术大学 2017
[3]银纳米线柔性压力传感器的制备及响应特性优化研究[D]. 全勇.电子科技大学 2017
[4]石墨烯/银纳米线透明电极的制备及其应用研究[D]. 邓波波.电子科技大学 2017
[5]超细银纳米线制备及其在电催化与超级电容器方面的应用研究[D]. 高振.天津理工大学 2017
[6]基于银纳米线的柔性薄膜压力传感器的研究[D]. 许杰.天津工业大学 2017
[7]银纳米线柔性透明导电薄膜自组装制备与性能[D]. 濮丹凤.南京邮电大学 2016
[8]银纳米线透明导电蒲膜的制备与性能研究[D]. 岳情情.鲁东大学 2016
[9]聚合物/银纳米线复合材料的制备及其光、电性能研究[D]. 钱小立.山东大学 2016
本文编号：3414029
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